精品解析： 四川省江油市太白中学2023-2024学年高一下学期4月月考化学试题

江油市太白中学高2023级4月月考化学试题 满分100分 时间75分钟 可能用到的相对原子质量：S32 O16 Cu64 C135.5 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列关于硅及其化合物的说法错误的是 A. 晶体硅可用作半导体材料 B. 硅在自然界中主要以单质形式存在 C. 二氧化硅可用来生产光导纤维 D. 陶瓷、玻璃和水泥均为硅酸盐材料 2. 下列说法中正确的是 A. 氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B. 氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应，氧气过量生成 C. “雷雨发庄稼”所包含的化学变化有硝酸盐 D. 植物直接吸收利用空气中的和作为肥料，实现氮的固定 3. 据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是 A. B. C. D. 4. 下列关于含氮元素物质的描述中，不正确的是 A. NH3有刺激性气味 B. NO2能与水反应 C. 稀硝酸能用铝罐盛放 D. 浓硝酸在敞口容器中放置，质量会减小 5. 一定条件下，对于反应A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)来说，下列所表示的化学反应速率中最大的是 A. v(A2)=0.8 mol/(L·s) B. v(A2)=6 mol/(L·min) C. v(AB3)=1.0 mol/(L·s) D. v(B2)=1.2 mol/(L·s) 6. 在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是(　　) 选项 a(干燥气体) b(液体) A NO2 水 B CO2 饱和NaHCO3溶液 C Cl2 饱和NaCl溶液 D NH3 1 mol·L－1盐酸 A. A B. B C. C D. D 7. 下列实验不能达到相应实验目的的是 A．实验室制Fe(OH)2 B．制备并收集少量NO2气体 C．验证CaO的吸水性 D．验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性 A. A B. B C. C D. D 8. a、b、c、d四种金属电极有关的反应装置及部分反应现象如下表所示： 实验装置 部分实验现象 b极质量减小，a极质量增加 溶液中的向b极移动 c极溶解，d极有气体产生 外电路电流从d极流出 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. B. C. D. 9. 下列离子反应方程式正确的是 A. 常温下，Fe与浓硝酸反应： B. 氨水与醋酸溶液反应： C. 过量气体通入氢氧化钠溶液中： D. 与稀硫酸混合后溶液变浑浊： 10. 反应，经2 min，B的浓度减少0.6 mol·L。对此反应速率的表示，正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.4 mol⋅(L⋅min) B. 分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶2∶1 C. 在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol⋅(L⋅min) D. 在这2 min内用B和C表示的反应速率可表示为： 11. 已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 反应物可能为碳酸氢钠与盐酸 C. 反应物的总能量高于生成物的总能量 D. 该反应只有在加热条件下才能进行 12. 某老师做实验的时候发现一未贴标签的烧杯内盛有透明的酸性溶液，该老师根据实验记录列出了溶液中可能存在的几种离子组合，下列离子组合中合理的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 13. 纸电池是未来电池发展的一个重要研究方向。某研究小组，利用硫酸铜、蒸馏水和滤纸制作电解液，用铜片与镁片作为电极材料(a或b)，装置如下图，下列说法正确的是 A. b为正极 B. 电流从a电极流向b电极 C. b电极表面产生气泡 D. 铜片做负极并不断溶解 14. 下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是 A. 若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，同样可以达到实验目的 B. 若按③→②→①顺序连接，可检验所有气体产物 C. 浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性 D. 实验中a、b、c溶液均褪色 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 15. 物质的类别和核心元素的化合价是学习研究物质性质的两个重要角度。根据硫元素的价类二维图回答下列问题： （1）Z为钠的正盐，在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，当Z作氧化剂时，理论上可被还原为______（填字母）。 A． B．S C． D． E． （2）X与Y反应可生成淡黄色固体，反应的化学方程式为____________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 （3）W浓溶液与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为____________，反应中W表现的性质是______和______，该反应中每转移2 mol电子，生成标准状况下气体的体积为______L。 （4）已知空气中的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L，可通过下列装置定量分析空气中的含量。 该组同学查阅资料得知测定原理为，若从气体通入起计时直到广口瓶中溶液蓝色恰好褪去结束，用时9 min。已知空气的流速为200 mL⋅S，则该地空气中的含量是______mg/L（结果精确到0.001）。 16. 随着科学的发展，可逐步合成很多重要的化工产品，如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打)；用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3)。某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。 I.制备硫代硫酸钠晶体。 查阅资料：Na2S2O3易溶于水，向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置)： (1)组装好仪器后，接下来应该进行的实验操作是_______，然后加入试剂。仪器a的名称是_______：装置E中的试剂是_______(填标号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 (2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经_______(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 (3)装置B和D的作用是_______。 (4)Na2S2O3在空气中易被氧化而变质，请设计实验检验Na2S2O3晶体中是否含有Na2SO4_______。 II.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。 已知：2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3 (1)装置B中盛放的药品为_______。 (2)实验中使用油浴加热的优点是_______。 (3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_______。 (4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6℃)在240℃下分解制得，应选择的气体发生装置是_______。 17. 研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。回答下列问题： （1）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，下图为和反应生成过程中的能量变化。 ①该反应为___________(填“吸热反应”或“放热反应”)。 ②该反应中，反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 ③该反应中，每生成，吸收(或放出)热量___________kJ。 （2）某氢气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池___________(填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为___________。 ③若电池工作时消耗(标准状况)氢气，则理论上通过电流表的电量为___________C(每摩尔电子所携带的电荷称为法拉第常数，值为)。 18. 氯化亚铜(CuCl)是一种重要的铜盐产品，某学习小组用海绵铜(主要成分是Cu和CuO)制取氯化亚铜的流程如下： 已知：①CuCl难溶于水和乙醇，易溶于浓度较大的体系()。 ②CuCl在潮湿的空气中易被氧化，生成的碱式盐为 （1）溶解海绵铜时事先将其打磨成粉末，其原因是___________。 （2）海绵铜溶解过程中除发生较快反应外，还有另一产生无色气体M的反应发生，且M遇空气立即变为红棕色气体，则产生M的离子方程式为___________。 （3）制备氯化亚铜的主要步骤(即“还原”)是：利用海绵铜“溶解”后的溶液与略过量的溶液、适量的溶液反应，制备氯化亚铜装置如图所示。 ①如果仪器a中装的是和的混合溶液，那么海绵铜“溶解”后的溶液应装在___________(填仪器名称)中。 ②制备氯化亚铜的离子方程式为___________ （4）在“酸洗”时，一般使用稀硫酸而不用盐酸，其理由是___________。用稀硫酸洗涤氯化亚铜时，洗涤干净的标志为：最后一次洗涤液中不含铵根离子。则证明其洗涤干净的实验方法是___________。 （5）若实验测得海绵铜中铜元素的质量分数为90%，取16.0克海绵铜通过上述实验制备氯化亚铜，经乙醇洗涤并隔绝空气烘干后，称量所得氯化亚铜的质量为19.9克，则氯化亚铜的产率为___________。(计算结果保留一位小数) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江油市太白中学高2023级4月月考化学试题 满分100分 时间75分钟 可能用到的相对原子质量：S32 O16 Cu64 C135.5 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列关于硅及其化合物的说法错误的是 A. 晶体硅可用作半导体材料 B. 硅在自然界中主要以单质形式存在 C. 二氧化硅可用来生产光导纤维 D. 陶瓷、玻璃和水泥均为硅酸盐材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅属于半导体材料，即晶体硅可用作半导体材料，A正确； B．硅是一种亲氧元素，即在自然界中主要以化合态形式存在，B错误； C．二氧化硅具有良好的导光性，可用作生产光导纤维，C正确； D．玻璃、水泥、陶瓷是传统的无机非金属材料，也是生活中常见的硅酸盐材料，D正确； 故选B。 2. 下列说法中正确的是 A. 氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱 B. 氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应，氧气过量生成 C. “雷雨发庄稼”所包含的化学变化有硝酸盐 D. 植物直接吸收利用空气中的和作为肥料，实现氮的固定 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮气化学性质不活泼，原因是N≡N键能大，N2很稳定，A错误； B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成NO，NO进一步被氧气氧化生成，B错误； C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2， NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，D错误； 故选C。 3. 据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】S单质的氧化性比较弱，通常将金属氧化为低价，所以能将Au、Hg、Cu、Fe氧化为+1、+2、+1、+2，转化为Au2S、HgS、Cu2S、FeS，所以选项A、B、C有可能，选项D是不可能的； 答案选D。 4. 下列关于含氮元素物质的描述中，不正确的是 A. NH3有刺激性气味 B. NO2能与水反应 C. 稀硝酸能用铝罐盛放 D. 浓硝酸在敞口容器中放置，质量会减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3是无色有刺激性气味的气体，A正确； B．NO2能溶于水，并与水反应产生HNO3、NO，B正确； C．稀硝酸具有强氧化性，能与Al发生反应产生可溶性物质，因此不用铝罐盛放，C错误； D．浓硝酸具有挥发性，若在敞口容器中放置，溶质HNO3挥发逸出，导致溶质的质量减少，因而溶液的质量也相应的会减小，D正确； 故合理选项是C。 5. 一定条件下，对于反应A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)来说，下列所表示的化学反应速率中最大的是 A. v(A2)=0.8 mol/(L·s) B. v(A2)=6 mol/(L·min) C. v(AB3)=1.0 mol/(L·s) D. v(B2)=1.2 mol/(L·s) 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】首先比较A、C、D项的大小，因为，即0.8 mol/(L·s)> 0.5 mol/(L·s)> 0.4 mol/(L·s)，故选项A表示的速率大；然后再比较A、B项，B项中将v(A2)除以60得到v(A2)=0.1mol/(L·s)，故选项A表示的速率最大； 答案选A。 6. 在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是(　　) 选项 a(干燥气体) b(液体) A NO2 水 B CO2 饱和NaHCO3溶液 C Cl2 饱和NaCl溶液 D NH3 1 mol·L－1盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】此题要从反应物和生成物的状态变化入手，注意到反应后气体减少或增多会引起气压的变化，将化学和物理结合起来，气体被吸收进溶液的反应，容器内气体减少，气压减小；容器内气体增多，气压增大。 【详解】A.NO2与水反应，生成HNO3和NO，容器内气体物质的量减少，气压减小，形成喷泉，但由于NO不溶于水，所以不充满烧瓶，A错误； B.CO2与NaHCO3溶液不反应，也不能溶解，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，B错误； C.Cl2不溶于饱和氯化钠溶液，也不与其反应，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，C错误； D.NH3与盐酸能发生反应，使烧瓶中气体压强减小，气体被吸收进溶液中，烧瓶内压强减小为零，同外界大气压产生压强差，所以形成喷泉，并充满烧瓶，D正确； 故合理选项是D。 【点睛】本题考查了喷泉实验形成的条件及判断的知识。从此题实验来看，反应物或生成物的状态变化会引起气压的变化就可以形成喷泉。 7. 下列实验不能达到相应实验目的的是 A．实验室制Fe(OH)2 B．制备并收集少量NO2气体 C．验证CaO的吸水性 D．验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．向铁粉中滴加硫酸生成氢气和硫酸亚铁，当烧杯中的导管稳定的产生气泡时，停止加入硫酸，生成的氢气可排尽装置中的空气，再滴加氢氧化钠，与亚铁离子反应生成氢氧化亚铁，故A能达到实验目的； B．收集二氧化氮气体不能用排水法，二氧化氮会与水反应生成硝酸和一氧化氮，最后收集到的气体是一氧化氮，故B不能达到实验目的； C．氧化钙具有吸水性，静置一段时间后，饱和硫酸铜溶液中会有晶体析出，可证明氧化钙具有吸水性，故C能达到实验目的； D．浓硫酸加入到蔗糖中使蔗糖碳化变黑，表现了浓硫酸的脱水性，酸性高锰酸钾溶液褪色，且澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化硫气体，则该实验能证明浓硫酸具有强氧化性和脱水性，故D能达到实验目的； 答案选B。 8. a、b、c、d四种金属电极有关的反应装置及部分反应现象如下表所示： 实验装置 部分实验现象 b极质量减小，a极质量增加 溶液中的向b极移动 c极溶解，d极有气体产生 外电路电流从d极流出 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】一般来说，较活泼金属作负极。 【详解】b极质量减小，a极质量增加，则表明b极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在a极得电子生成Cu附着在a极，金属活动性b＞a； 原电池中H+向b极移动，则b为正极，c为负极，c比b活泼，金属活动性c＞b； c极溶解，d极有气体产生，则c极为负极，d极为正极，金属活动性c＞d； 导线中电流从d极流出，则a极为负极，d极为正极，金属活动性a＞d； 综合以上分析，金属活动性c＞b＞a＞d，D满足题意。 故选D。 9. 下列离子反应方程式正确的是 A. 常温下，Fe与浓硝酸反应： B. 氨水与醋酸溶液反应： C. 过量气体通入氢氧化钠溶液中： D. 与稀硫酸混合后溶液变浑浊： 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁与浓硝酸发生钝化，A错误； B．氨水为弱电解质，不能拆，，B错误； C．NaOH溶液中通入过量，反应的离子方程式，C错误； D．Na2S2O3与稀硫酸混合后，发生氧化还原生成硫单质及二氧化硫，D正确； 故答案为：D。 10. 反应，经2 min，B的浓度减少0.6 mol·L。对此反应速率的表示，正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.4 mol⋅(L⋅min) B. 分别用B、C、D表示反应的速率，其比是3∶2∶1 C. 在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol⋅(L⋅min) D. 在这2 min内用B和C表示的反应速率可表示为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．A是固体，不能用A的浓度的变化表示反应速率，A错误； B．方程式的化学计量数之比等于各物质的反应速率之比，则B、C、D表示反应的速率之比是3∶2∶1，B正确； C．经2 min，B的反应速率，是2min内的平均速率，而不是2min末的瞬时速率，C错误； D．在这2 min内，，则，D错误； 故选B。 11. 已知某反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 反应物可能为碳酸氢钠与盐酸 C. 反应物的总能量高于生成物的总能量 D. 该反应只有在加热条件下才能进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．由能量图知生成物能量高于反应物，即为吸热反应，A错误； B．碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应与图像相符，B正确； C．由图知反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误； D．吸热反应不一定在加热条件下才能进行，例如碳酸氢钠与盐酸反应，D错误； 故选B。 12. 某老师做实验的时候发现一未贴标签的烧杯内盛有透明的酸性溶液，该老师根据实验记录列出了溶液中可能存在的几种离子组合，下列离子组合中合理的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 、、、 D. 、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性溶液中含有大量氢离子，与反应生成，则溶液中不大量存在，A错误； B．在酸性条件下，被氧化为，则溶液中不大量存在，B错误； C．、、、在酸性条件下相互不反应，能够大量存在，C正确； D．酸性溶液中含有大量氢离子，与结合生成水，则溶液中不大量存在，D错误； 故选C。 13. 纸电池是未来电池发展的一个重要研究方向。某研究小组，利用硫酸铜、蒸馏水和滤纸制作电解液，用铜片与镁片作为电极材料(a或b)，装置如下图，下列说法正确的是 A. b为正极 B. 电流从a电极流向b电极 C. b电极表面产生气泡 D. 铜片做负极并不断溶解 【答案】B 【解析】 【分析】由电子的移动方向可知，b电极材料为镁，是原电池的负极，镁失去电子发生氧化反应生成镁离子，a电极为铜，是原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜。 【详解】A．由分析可知，b电极材料为镁，是原电池的负极，故A错误； B．由电子的移动方向可知，原电池工作时电流从正极a电极流向负极b电极，故B正确； C．由分析可知，a电极为铜，是原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故C错误； D．由分析可知，a电极为铜，是原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故D错误； 故选B。 14. 下图为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是 A. 若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，同样可以达到实验目的 B. 若按③→②→①顺序连接，可检验所有气体产物 C. 浓硫酸在反应中显酸性和强氧化性 D. 实验中a、b、c溶液均褪色 【答案】A 【解析】 【分析】为检验浓硫酸和木炭反应所得气体产物，装置①用于检验水蒸气，组合装置②中，a装置用于检验二氧化硫，装置b除去二氧化硫，装置c检验二氧化硫是否除尽，装置③检验二氧化碳； 【详解】A．若装置②只保留a、b，酸性高锰酸钾溶液足量，通过酸性高锰酸钾溶液溶液颜色变浅，可以判断二氧化硫除尽，同样可以达到实验目的，通过澄清石灰水变浑浊检验二氧化碳，A正确； B．二氧化硫、二氧化碳均可以使澄清石灰水变浑浊，且气体通过水溶液，会带出水蒸气，若按③→②→①顺序连接，无法检验所有气体产物，B错误； C．在浓硫酸和木炭的反应中，+6价S只转化成了二氧化硫，故浓硫酸在反应中只显强氧化性，C错误； D．实验中a、b溶液均褪色，装置c检验二氧化硫是否除尽，c溶液不褪色，说明二氧化硫除尽，D错误； 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 15. 物质的类别和核心元素的化合价是学习研究物质性质的两个重要角度。根据硫元素的价类二维图回答下列问题： （1）Z为钠的正盐，在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，当Z作氧化剂时，理论上可被还原为______（填字母）。 A． B．S C． D． E． （2）X与Y反应可生成淡黄色固体，反应的化学方程式为____________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 （3）W浓溶液与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为____________，反应中W表现的性质是______和______，该反应中每转移2 mol电子，生成标准状况下气体的体积为______L。 （4）已知空气中的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L，可通过下列装置定量分析空气中的含量。 该组同学查阅资料得知测定原理为，若从气体通入起计时直到广口瓶中溶液蓝色恰好褪去结束，用时9 min。已知空气的流速为200 mL⋅S，则该地空气中的含量是______mg/L（结果精确到0.001）。 【答案】（1）AB （2） ①. 2H2S+ SO2=3S↓+ 2H2O ②. 1：2 （3） ①. ②. 氧化性 ③. 酸性 ④. 22.4 （4）0.015 【解析】 【分析】硫元素的价类二维图可知，X为H2S，Y为SO2，W为H2SO4，Z为亚硫酸盐(或亚硫酸氢盐)； 【小问1详解】 由图可知，Z为Na2SO3，S为+4价，当Na2SO3做氧化剂的时候，+4价的硫可以被还原为0价或-2价，但硫元素化合价不能升高或不变，所以A、B符合题意，B、C、D不符合题意，故答案为：AB； 【小问2详解】 由图可知，X为H2S，Y为SO2，将H2S与SO2混合可生成淡黄色固体即S单质，反应的化学方程式为2H2S+ SO2=3S↓+ 2H2O，H2S中硫元素化合价升高，H2S做还原剂，SO2中硫元素化合价降低，SO2做氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2； 【小问3详解】 由图可知，W为H2SO4，浓H2SO4与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，根据原子守恒可得反应的化学方程式为：，S元素化合价部分降低，则浓硫酸表现氧化性，还有部分不变价，表现酸性，反应中Cu化合价升高了2价，失去2个电子，当反应中每转移2mol电子时，则有1molCu参加了反应，生成了1molSO2，在标准状况下的体积为：1mol×22.4L/mol=22.4L； 【小问4详解】 通入空气的体积为：60s/min×9min×200mL•s-1=108000mL，即为108L，由SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI可知，n(SO2)=n(I2)=cV=0.05L×5×10-4 mol/L=2.5×10-5 mol，故m(SO2)=nM=2.5×10-5 mol×64g/mol=1.6×10-3g，即为1.6mg，故该地空气中的SO2含量是：1.6mg÷108L≈0.015 mg•L-1。 16. 随着科学的发展，可逐步合成很多重要的化工产品，如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打)；用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3)。某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。 I.制备硫代硫酸钠晶体。 查阅资料：Na2S2O3易溶于水，向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置)： (1)组装好仪器后，接下来应该进行的实验操作是_______，然后加入试剂。仪器a的名称是_______：装置E中的试剂是_______(填标号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 (2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经_______(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 (3)装置B和D的作用是_______。 (4)Na2S2O3在空气中易被氧化而变质，请设计实验检验Na2S2O3晶体中是否含有Na2SO4_______。 II.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。 已知：2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3 (1)装置B中盛放的药品为_______。 (2)实验中使用油浴加热的优点是_______。 (3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_______。 (4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6℃)在240℃下分解制得，应选择的气体发生装置是_______。 【答案】 ①. 检查装置气密性 ②. 分液漏斗 ③. B ④. 蒸发浓缩，冷却结晶 ⑤. 防止倒吸 ⑥. 取少量固体溶于水，加入氯化钡溶液，若生成沉淀，则含有硫酸钠 ⑦. 碱石灰 ⑧. 油浴可以在210～220oC下进行，水浴不能达到这样的温度 ⑨. 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 ⑩. D 【解析】 【分析】I.分析实验装置图可知A是制备SO2的装置，B, D为安全瓶，C为制备Na2S2O3的装置，E的作用是吸收未反应SO2和C装置中生成的CO2。 (1) 仪器组装好后要先检查装置气密性，仪器a为分液漏斗；E中的试剂应能够吸收SO2和CO2，故最好选用NaOH溶液； (2)因为Na2S2O3. 5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶、过后，由滤液得到Na2S2O3. 5H2O的具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。 II. (1)装置C为干燥氨气的装置，其中的干燥剂可以选用碱石灰； (2)制备NaN3的反应需要在210- 220℃下进行，水浴不能达到这样时为度,因此需要油浴。 (3) 氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为2Na+2NH3= 2NaNH2+H2。 (4) NH4NO3分解制N2O的化学方程式为NH4NO3=N2O↑+2H2O，NH4NO3的熔点为169. 6℃，NH3NO3分解时已经熔化，同时分解过程中会生成水，为了防止水倒流到试管底部，使试管炸裂，试管口需要略向下倾斜，且需要防止NH4NO3流下。 【详解】Ⅰ(1) 组装好仪器后，接下来应该进行的实验操作是检查装置气密性，然后加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗。二氧化硫有毒，需要尾气处理，且反应中还有二氧化碳生成，澄清石灰水浓度太低，则E中的试剂最好是氢氧化钠溶液，作用是吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体。 (2) 由于五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物，滤液经蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。 (3)B和D为安全瓶，防止倒吸。 (4) 取少量固体溶于水，加入氯化钡溶液，若生成沉淀，则含有硫酸钠。 Ⅱ(1) 生成的氨气中含有水蒸气，需要干燥，则装置B中盛放的药品为碱石灰。 (2) 由于制备NaN3的反应需要在210～220oC下进行，水浴不能达到这样的温度，所以实验中使用油浴而不用水浴。 (3) 氨气与熔融的钠反应生成NaNH2，根据原子守恒可知还有氢气生成，反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2。 (4) N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得，由于在该温度下硝酸铵已熔化，同时为避免液体倒流引起试管炸裂，因此选择的气体发生装置是装置D。 17. 研究化学反应过程中能量的转化对于实际生产具有重要的意义。回答下列问题： （1）化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时释放的能量不同引起的，下图为和反应生成过程中的能量变化。 ①该反应为___________(填“吸热反应”或“放热反应”)。 ②该反应中，反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 ③该反应中，每生成，吸收(或放出)热量___________kJ。 （2）某氢气燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为石墨电极。 ①b为原电池___________(填“正”或“负”)极。 ②a极的电极反应式为___________。 ③若电池工作时消耗(标准状况)氢气，则理论上通过电流表的电量为___________C(每摩尔电子所携带的电荷称为法拉第常数，值为)。 【答案】（1） ①. 吸热 ②. 小于 ③. 90 （2） ①. 正极 ②. H2－2e－＋2OH－=2H2O ③. 1.93×103 【解析】 【小问1详解】 由图可知，破坏1mol氮气和1mol氧气的化学键需要吸收的能量之和为946kJ+498kJ=1444kJ，生成2mol一氧化氮的化学键放出的能量为2×632kJ=1264kJ，吸收的总能量比放出的总能量多，则该反应为吸热反应，反应生成2mol一氧化氮反应吸收的能量为1444kJ—1264kJ=180kJ； ①由分析可知，该反应为吸热反应，故答案为：吸热； ②由分析可知，该反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故答案为：小于； ③由分析可知，反应生成2mol一氧化氮反应吸收的能量为180kJ，则生成1mol一氧化氮需要吸收的能量为180kJ×=90kJ，故答案为：90； 【小问2详解】 由电子移动方向可知，则通入氢气的A极为燃料电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，通入氧气的B极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子； ①由分析可知，通入氧气的B极为正极，故答案为：正极； ②由分析可知，氢气的A极为燃料电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，故答案为：H2－2e－＋2OH－=2H2O； ③标准状况下224mL氢气的物质的量为0.01mol，氢气发生的电极反应式为H2－2e－＋2OH－=2H2O，则氢气完全反应时，转移电子0.02mol，理论上通过电流表的电量为0.02mol×9.65×104C/mol=1.93×103C，故答案为：1.93×103。 18. 氯化亚铜(CuCl)是一种重要的铜盐产品，某学习小组用海绵铜(主要成分是Cu和CuO)制取氯化亚铜的流程如下： 已知：①CuCl难溶于水和乙醇，易溶于浓度较大的体系()。 ②CuCl在潮湿的空气中易被氧化，生成的碱式盐为 （1）溶解海绵铜时事先将其打磨成粉末，其原因是___________。 （2）海绵铜溶解过程中除发生较快反应外，还有另一产生无色气体M的反应发生，且M遇空气立即变为红棕色气体，则产生M的离子方程式为___________。 （3）制备氯化亚铜的主要步骤(即“还原”)是：利用海绵铜“溶解”后的溶液与略过量的溶液、适量的溶液反应，制备氯化亚铜装置如图所示。 ①如果仪器a中装的是和的混合溶液，那么海绵铜“溶解”后的溶液应装在___________(填仪器名称)中。 ②制备氯化亚铜的离子方程式为___________ （4）在“酸洗”时，一般使用稀硫酸而不用盐酸，其理由是___________。用稀硫酸洗涤氯化亚铜时，洗涤干净的标志为：最后一次洗涤液中不含铵根离子。则证明其洗涤干净的实验方法是___________。 （5）若实验测得海绵铜中铜元素的质量分数为90%，取16.0克海绵铜通过上述实验制备氯化亚铜，经乙醇洗涤并隔绝空气烘干后，称量所得氯化亚铜的质量为19.9克，则氯化亚铜的产率为___________。(计算结果保留一位小数) 【答案】（1）加快溶解速率 （2）3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O （3） ①. 三颈烧瓶 ②. 2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+ （4） ①. 防止生成的CuCl与盐酸反应而溶解，使产率降低 ②. 取少量最后一次洗涤液于一支洁净试管中，加入适量氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝色 （5）88.9% 【解析】 【分析】海绵铜(主要成分是Cu和CuO)中加入硝酸铵、硫酸进行溶解，铜、氧化铜均溶解转化为铜离子，加入亚硫酸铵将+2价铜还原为+1价铜，最后进行酸洗、醇洗出去杂质，烘干得到氯化亚铜。 【小问1详解】 溶解海绵铜时事先将其打磨成粉末，增大海绵铜与溶液的接触面积，加快溶解速率。 答案为：加快溶解速率。 【小问2详解】 一产生无色气体M的反应发生，且M遇空气立即变为红棕色气体，则M为NO,产生M的离子方程式为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。 答案为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。 【小问3详解】 ①海绵铜“溶解”后的溶液应装在三颈烧瓶中； ②亚硫酸铵具有还原性，将+2价铜还原为+1价铜，制备氯化亚铜的离子方程式为：2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+。 答案为：三颈烧瓶；2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+。 【小问4详解】 结合题干信息，CuCl易溶于浓度较大的体系， “酸洗”时，一般使用稀硫酸而不用盐酸，防止生成的CuCl与盐酸反应而溶解，使产率降低；证明最后一次洗涤液中不含铵根离子的实验方法是取少量最后一次洗涤液于一支洁净试管中，加入适量氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝色。 答案为：防止生成的CuCl与盐酸反应而溶解，使产率降低；取少量最后一次洗涤液于一支洁净试管中，加入适量氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝色。 【小问5详解】 16.0克海绵铜，其中铜元素的质量分数为90%，则n(Cu)=,根据元素守恒，则n(CuCl)=0.227mol，则氯化亚铜的产率为=。 答案为：88.9%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $